(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
【発明を実施するための形態】
【0012】
以下に本発明の実施形態について図面を用いて示す。
【0013】
(実施形態1)
実施形態1では、サンプル容器をサンプルラックに搭載して搬送する場合の装置構成について説明する。
【0014】
図1は本発明によるラックメインライン3、ラックサブライン4、ラック戻しライン(第2サブライン)5において、第1異物判定手段(第1判定カメラ)16、第2異物判定手段(第2判定カメラ)17、第3異物判定手段(第3判定カメラ)18によってサンプル容器内の異物有無判定を行い、異物ありの場合は異物除去機構19によって取り除く機構の一例である。サンプルラック1、サンプルラック投入部2、サンプルラック収納部6、第1異物判定位置7、メインライン分類位置8、サブライン分類位置9、第1異物除去位置10、第2異物判定位置11、サンプル吸引位置12、戻しライン投入位置13、第2異物除去位置14、第3異物判定位置15、サンプル分注機構20、第1試薬分注機構21、第2試薬分注機構22、サンプル反応ディスク23、第1試薬ディスク24、第2試薬ディスク25、分光光度計26、異物解析ユニット27で構成される。さらに、ラックメインライン3、ラックサブライン4、ラック戻しライン5、異物除去機構19を制御する制御部100を備えている。なお、サンプルラック投入部2は、サンプル容器がサンプルラックに搭載されているため、サンプル容器の投入部でもある。
【0015】
最初にオペレータは、遠心分離などの前処理を施したサンプルを乗せたサンプルラック1をサンプルラック投入部2へ設置する。ラックメインライン3上の第1異物判定位置7へ搬送されたサンプルラック1は第1異物判定手段(第1判定カメラ)16によってサンプル容器の側面から撮影され、容器内の異物有無を判定する。判定は異物解析ユニット27を用いて、あらかじめ登録された異物対象サンプルと照合して異物の有無と大きさ、位置を特定することができる。異物の有無判定には、光源からの光をサンプル容器側面に当てて透過した光と影を解析して特定する手段も有効であり、音波を使った方法も同様に有効である。つまり、異物判定手段は、カメラに限られたものではない。
【0016】
サンプルラック1に搭載されたサンプル容器のすべてに対して、異物なしと判定されたサンプルラック1はラックメインライン3上を直進し、サンプル吸引位置12で停止する。サンプル分注機構20がサンプルを吸引し、サンプル反応ディスク23へ搭載された反応容器へ吐出する。さらに第1試薬分注機構21が第1試薬ディスク24に設置された試薬を吸引し、第2試薬分注機構22が第2試薬ディスク25に設置された試薬を吸引し、反応容器へ吐出してサンプルと混合し反応させた後に分光光度計26によって測光と波長解析をして分析結果を出力する。
【0017】
異物解析ユニット27によってサンプルラック1に搭載されたサンプル容器のうちいずれかのサンプル容器に異物ありと判定されたサンプルラック1はラックサブライン4上のサブライン分類位置9を経由して第1異物除去位置10へ搬送される。第1異物除去位置10において、異物除去機構19による異物除去動作の後にサンプルラック1は、第2異物判定位置11で停止する。異物対象サンプルは第2異物判定位置11で第2異物判定手段(例えば第2判定カメラ)17によって撮影され、サンプル容器内の異物有無を再判定する。
【0018】
異物なしと判定されたサンプルラック1は、ラックメインライン3上のサンプル吸引位置12で停止し、サンプル分注機構20によるサンプル吸引動作へと入る。再度異物ありと判定されたサンプルラック1は、ラック戻しライン5上の戻しライン投入位置13を経由して、第2異物除去位置14へ搬送される。第2異物除去位置14において、異物除去機構19による異物除去動作の後に第3異物判定位置15で停止する。異物対象サンプルは第3異物判定位置15で第3異物判定手段(例えば第3判定カメラ)18によって撮影され、サンプル容器内の異物有無を最終判定する。
【0019】
異物なしと判定されたサンプルラック1は、ラックサブライン4上のサブライン分類位置9を経由してラックメインライン3上のメインライン分類位置8へ搬送される。その後、ラックメインライン3上を直進してサンプル吸引位置12で停止し、サンプル分注機構20によるサンプル吸引動作へと入る。異物ありと判定されたサンプルラック1は、再度ラックサブライン4上の異物除去動作へ入るか、異物除去不可と判定してサブライン分類位置9を経由しラックメインライン3上へ搬送され、サンプル吸引位置12を通過してサンプルラック収納部(サンプル収納部)6へ移動することもできる。ラックサブライン4上とラック戻しライン5上の異物除去トライ回数は、分析開始前にオペレータが設定できる。
【0020】
本発明による
図1形態の利点を述べる。サンプル容器内の異物有無を判定する異物判定手段(例えばカメラ)で除去動作前後に撮影するため、オペレータが目視で確認できなかった異物もしくは確認後に発生した異物を確実にチェックして分類に備えることができる。またラックメインライン3とは別のラックサブライン4、ラック戻しライン5にて異物の判定と除去を行うため、異物なしサンプルの分析処理能力を落とさずに分注動作を行うことができる。
【0021】
実施形態1では、最良の形態を
図1として示し説明したが、ラック戻しライン(第2サブライン)5、第2異物判定手段(第2判定カメラ)17、第3異物判定手段(第3判定カメラ)18は、必須の構成ではない。つまり、これらの構成がない装置においても、自動分析装置動作開始後に装置をストップすることなく、高精度にサンプル内異物有無のチェックと異物有無によるサンプルの分類が可能となる。また、異物ありと判定された場合でも異物を除去した状態で分析を行うことができる。さらに、ラックサブライン4があることにより、制御部100は、ラックサブライン4で搬送されている間に、別のサンプル容器をラックメインライン3でサンプル吸引位置まで搬送する制御を行うこともできる。つまり、後続のサンプルラックに搭載されたサンプル容器を優先して分析対象とすることができる。これにより、分析の処理能力が低下することを抑制することができる。
【0022】
また、第2異物判定手段がある場合には、異物除去機構19により異物除去をした後、ラックサブライン4からラックメインライン3にサンプルラック1を移動する前に、サンプル容器内の異物有無を判定することができる。この場合には、異物が除去できたかが確認でき、さらに確実に異物のないサンプル容器を分析対象とすることができる。制御部100は、第2異物判定手段によりサンプル容器内に異物なしと判定したサンプルラック1をラックメインライン3に移動する制御を行う。
【0023】
また、ラック戻しライン5がある場合には、異物除去機構19により異物除去した後に、再度異物除去機構19が動作できる異物除去位置10に搬送できるため、ラックサブライン4を逆向きに搬送するよりも、異物除去機構19のスループットを向上させることができる。逆向きに搬送する場合には、後続のサンプルラックを異物除去位置10の手前で待機させる必要があり、後続のサンプルラックに搭載されたサンプル容器に対し、異物除去動作ができなくなるためである。一方、ラック戻しライン5がある場合には、後続のサンプルラックと干渉することがないので、異物除去動作を相対的に早く開始することができる。さらに、ラック戻しライン5は、異物除去機構19をラックサブライン4とで挟むように配置されているため、同じ異物除去機構19によりラック戻しライン5で搬送されるサンプル容器内の異物除去を行うことができる。これにより、異物除去機構19を別途設ける必要がなくなり、部品点数を削減することができる。
【0024】
また、第3異物判定手段がある場合には、ラック戻しライン5で搬送されたサンプル容器内の異物除去を行った後に、再度サンプル容器内の異物有無を判定することができる。この場合には、ラック戻しライン5上で異物が除去できたかが確認でき、さらに確実に異物のないサンプル容器を分析対象とすることができる。制御部100は、第3異物判定手段によりサンプル容器内に異物なしと判定したサンプル容器を、サンプル吸引位置12に搬送し、異物ありと判定したサンプル容器をラックサブライン4に移動し、再度異物除去機構19により異物除去を行うか、もしくは、サンプルラック収納部6に搬送する制御を行う。
【0025】
(実施形態2)
実施形態1では、サンプル容器をサンプルラック1に搭載して搬送する場合の装置構成について説明した。実施形態2では、ラックサブライン4に相当するサンプル抜き取りライン(サブライン)28を設け、サンプル容器単位で、ラックメインライン3からサンプル抜き取りライン28に移動する装置について説明する。
【0026】
図2は本発明によるラックメインライン3、サンプル抜き取りライン28において、第1異物判定手段(第1判定カメラ)16、第2異物判定手段(第2判定カメラ)17によってサンプル容器内の異物有無判定を行い、異物ありの場合は異物除去機構19によって取り除く機構の一例である。サンプルラック1、サンプルラック投入部2、サンプルラック収納部6、第1異物判定位置7、メインライン分類位置8、サブライン分類位置9、第1異物除去位置10、第2異物判定位置11、サンプル吸引位置12、サンプル分注機構20、第1試薬分注機構21、第2試薬分注機構22、サンプル反応ディスク23、第1試薬ディスク24、第2試薬ディスク25、分光光度計26、異物解析ユニット27、サンプル容器抜き取り機構29、サンプル容器戻し機構30で構成される。さらに、ラックメインライン3、サンプル抜き取りライン28、異物除去機構19、サンプル容器抜き取り機構29、サンプル容器戻し機構30を制御する制御部100を備えている。なお、サンプルラック投入部2は、サンプル容器がサンプルラックに搭載されているため、サンプル容器の投入部でもある。
【0027】
オペレータによってサンプルラック投入部2へ設置されたサンプルラック1はラックメインライン3上の第1異物判定位置7で停止する。サンプルラック1は第1異物判定手段(例えば第1判定カメラ)16によってサンプル容器を側面から撮影され、容器内の異物有無を判定する。サンプルラック1に搭載されたサンプル容器のすべてに対して、異物なしと判定されたサンプルラック1はラックメインライン3上を直進し、サンプル吸引位置12で停止して上記で述べたサンプル吸引動作へと移る。
【0028】
異物解析ユニット27によってサンプルラック1に搭載されたサンプル容器のうちいずれかのサンプル容器に異物ありと判定されたサンプルラック1はラックメインライン3上のメインライン分類位置8で停止し、サンプル容器抜き取り機構29によって異物ありのサンプル容器のみがサンプル抜き取りライン28上のサブライン分類位置9へ搬送される。搬送された異物対象サンプル容器は、サンプル抜き取りライン28上の第1異物除去位置10で異物除去機構19による異物除去動作の後に第2異物判定位置11で停止する。異物対象サンプル容器は第2異物判定手段(例えば第2判定カメラ)17によって撮影され、容器内の異物有無を再判定する。
【0029】
異物なしと判定されたサンプル容器は、サンプル容器戻し機構30によってサンプル吸引位置12でサンプルラック1に戻されサンプル吸引動作へと入る。異物ありと判定されたサンプル容器は、サンプル抜き取りライン28上で第1異物除去位置10へ戻り、再び異物除去機構19による異物除去動作へ移る。サンプル抜き取りライン28上の異物除去トライ回数は、分析開始前にオペレータが設定できる。異物が除去されればサンプル吸引位置12のサンプルラック1へ搬送されサンプル吸引動作へ入るが、異物除去不可と判定された場合はサンプル吸引位置12でのサンプル吸引動作を行わずにサンプルラック収納部6へ搬送される。
【0030】
本発明による
図2形態の利点を述べる。
図1と同様にサンプル容器内の異物有無を判定する異物判定手段(例えばカメラ)で除去動作前後に撮影するため、オペレータが目視で確認できなかった異物もしくは確認後に発生した異物を確実にチェックして分類に備えることができる。サンプル抜き取りライン28では異物対象サンプル容器のみを抜き取って異物除去と判定を行うため、ハンドリング性が向上する。またラックメインライン3とは別のサンプル抜き取りライン28にて異物の判定と除去を行うため、異物なしサンプルの分析処理能力を落とさずに分注動作を行うことができる。
【0031】
実施形態2では、最良の形態を
図2として示し説明したが、第2異物判定手段(第2判定カメラ)17は、必須の構成ではない。つまり、この構成がない装置においても、自動分析装置動作開始後に装置をストップすることなく、高精度にサンプル内異物有無のチェックと異物有無によるサンプルの分類が可能となる。また、異物ありと判定された場合でも異物を除去した状態で分析を行うことができる。さらに、サンプル抜き取りライン(サブライン)28があることにより、制御部100は、サンプル抜き取りライン28で搬送されている間に、別のサンプル容器をラックメインライン3でサンプル吸引位置12まで搬送する制御を行うこともできる。つまり、抜き取られたサンプルが搭載されていたラック内の別のサンプル容器を、ラックメインライン3でサンプル吸引位置12まで搬送する制御を行うこともできる。つまり、同じラック内のサンプル容器であって、サンプル抜き取りライン28に抜き取られていなければ、先にサンプル吸引位置12に到達していたサンプル容器を追い越して、後にサンプル吸引位置12に到達する予定であったサンプル容器を分析対象とすることができる。これにより、分析の処理能力が低下することを抑制することができる。なお、そもそも先にサンプル吸引位置12に到達する予定であり、異物なしと判定されたサンプル容器に対しても、実施形態1のように、ラックサブライン4に移動することがないので、異物なしと判定されたサンプル容器に対して、より早くサンプル吸引位置12に到達することができる。サンプル引き取りライン28に移載されたサンプル容器の回収については、引き抜かれたラックの空きポジションと同じ位置に戻されることが望ましい。
【0032】
また、第2異物判定手段17がある場合には、異物除去機構19により異物除去した後であって、サンプル抜き取りライン28からラックメインライン3にサンプル容器を移動する前に、サンプル容器内の異物有無を判定することができる。この場合には、異物が除去できたかが確認でき、さらに確実に異物のないサンプル容器を分析対象とすることができる。制御部100は、第2異物判定手段17によりサンプル容器内に異物なしと判定したサンプル容器をラックメインライン3のサンプルラックに移動する制御を行う。異物ありと判定したサンプル容器をサンプル抜き取りライン28を使って戻すのは、実施形態1の場合と異なり、サンプル容器を抜き取ったラックと同じラックに戻すため、経路を迂回させずに極力早く処理するためである。なお、場合によっては、
図1のように、ラック戻しライン(第2サブライン)5を設けたり、さらに、第3異物判定手段(第3判定カメラ)18を設けて、信頼性を高めた装置にすることもできる。
【0033】
(実施形態3)
図3は本発明によるサンプルメインライン(メインライン)31、サンプルサブライン(サブライン)32、サンプル戻しライン33において第1異物判定手段(第1判定カメラ)16、第2異物判定手段(第2判定カメラ)17、第3異物判定手段(第3判定カメラ)18によってサンプル容器内の異物有無判定を行い、異物ありの場合は異物除去機構19によって取り除く機構の一例である。サンプルラック1、サンプルラック投入部2、サンプルラック収納部6、第1異物判定位置7、メインライン分類位置8、サブライン分類位置9、第1異物除去位置10、第2異物判定位置11、サンプル吸引位置12、戻しライン投入位置13、第2異物除去位置14、第3異物判定位置15、サンプル分注機構20、第1試薬分注機構21、第2試薬分注機構22、サンプル反応ディスク23、第1試薬ディスク24、第2試薬ディスク25、分光光度計26、異物解析ユニット27、投入サンプル抜き取り機構34、収納サンプル抜き取り機構35で構成される。さらに、サンプルメインライン31、サンプルサブライン32、サンプル戻しライン33、異物除去機構19を制御する制御部100を備えている。なお、サンプルラック投入部2は、サンプル容器がサンプルラックに搭載されているため、サンプル容器の投入部でもある。
【0034】
オペレータによってサンプルラック投入部2へ設置されたサンプルラック1から投入サンプル抜き取り機構34によってサンプル容器を1個ずつサンプル容器単位で抜き取り、サンプルメインライン31上の第1異物判定位置7へ搬送する。第1異物判定位置7で第1異物判定手段(例えば第1判定カメラ)16によってサンプル容器を側面から撮影され、容器内の異物有無を判定する。異物なしと判定されたサンプル容器は、サンプルメインライン31上を直進し、サンプル吸引位置12で停止して上記で述べたサンプル吸引動作へと入る。
【0035】
異物ありと判定されたサンプル容器はサンプルメインライン31上のメインライン分類位置8とサンプルサブライン32上のサブライン分類位置9を経由して、第1異物除去位置10へ搬送される。搬送された異物対象サンプル容器は、第1異物除去位置10で異物除去機構19による異物除去動作の後に第2異物判定位置11で停止する。異物対象サンプル容器は第2異物判定手段(例えば第2判定カメラ)17によって撮影され、容器内の異物有無を再判定する。
【0036】
異物なしと判定されたサンプル容器は、サンプルメインライン31上のサンプル吸引位置12で停止し、サンプル分注機構20によるサンプル吸引動作へと入る。その後、収納サンプル抜き取り機構35によってサンプルラック収納部6へ搬送される。第2異物判定位置11において、再度異物ありと判定されたサンプル容器は、サンプル戻しライン33上の戻しライン投入位置13を経由して、第2異物除去位置14へ搬送される。第2異物除去位置14において、異物除去機構19による異物除去動作の後に第3異物判定位置15で停止する。異物対象サンプルは第3異物判定位置15で第3異物判定手段(例えば第3判定カメラ)18によって撮影され、サンプル容器内の異物有無を最終判定する。
【0037】
異物なしと判定されたサンプル容器は、サンプルサブライン32上のサブライン分類位置9を経由してサンプルメインライン31上のメインライン分類位置8へ搬送される。その後、サンプルメインライン31上を直進してサンプル吸引位置12で停止し、サンプル分注機構20によるサンプル吸引動作へと入る。異物ありと判定されたサンプル容器は、再度サンプルサブライン32上の異物除去動作へ入るか、異物除去不可と判定してサブライン分類位置9を経由しサンプルメインライン31上へ搬送され、サンプル吸引位置12を通過してサンプルラック収納部6へ移動することもできる。サンプルサブライン32上とサンプル戻しライン33上の異物除去トライ回数は、分析開始前にオペレータが設定できる。
【0038】
本発明による
図3形態の利点を述べる。
図1と同様にサンプル容器内の異物有無を判定する異物判定手段(例えばカメラ)で除去動作前後に撮影するため、オペレータが目視で確認できなかった異物もしくは確認後に発生した異物を確実にチェックして分類に備えることができる。サンプルメインライン31、サンプルサブライン32、サンプル戻しライン33では異物対象サンプル容器のみを抜き取って異物除去と判定を行うため、ハンドリング性が向上する。またサンプルメインライン31とは別のサンプルサブライン32、サンプル戻しライン33にて異物の判定と除去を行うため、異物なしサンプルの分析処理能力を落とさずに分注動作を行うことができる。
【0039】
実施形態3では、最良の形態を
図3として説明したが、サンプル戻しライン33、第2異物判定手段(第2判定カメラ)17、第3異物判定手段(第3判定カメラ)18は、必須の構成ではない。これは実施形態1で説明したのと同様の理由である。
【0040】
本発明による異物除去機構19の動作原理を
図4に示す。異物除去機構19によってラックサブライン4上の第1異物除去位置10、ラック戻しライン5上の第2異物除去位置14、サンプルメインライン31上の第1異物除去位置10、サンプル戻しライン33上の第2異物除去位置14において異物除去動作が行われる。異物判定手段(例えばカメラ)によって判定されたサンプル容器内の異物は、異物解析ユニット27により大きさと位置が特定される。異物除去機構19は、異物を吸引して除去する異物吸引アーム36と異物を分離して除去する異物分離アーム37の2本アームで構成されており、特定された異物対象の大きさによって2本アームを使い分ける。異物除去動作後は、除去方法によって吸引プローブ洗浄槽38と分離フィルタ洗浄槽39を使い分けて洗浄する。但し、
図1〜
図3の装置において、この異物除去機構に限られず、一方の異物除去機構でも構わない。両方備えていることにより、異物対象の大きさによって使い分けることができる。つまり、制御部は、異物判定手段により判定された異物の大きさにより、異物吸引アーム(第1異物除去機構)36と異物分離アーム(第2異物除去機構)37のいずれかを用いるかを判定し、判定された異物除去機構により異物の除去を行う。
【0041】
ラックサブライン4上の第1異物除去位置10、ラック戻しライン5上の第2異物除去位置14が並行して隣り合っているため、異物除去機構19が1台で2ポジションの異物除去動作を行うことができる。同様にサンプルメインライン31上の第1異物除去位置10、サンプル戻しライン33上の第2異物除去位置14も並行して隣り合っているため、異物除去機構19は1台で2ポジションの異物除去動作を行うことができる。
【0042】
本発明による異物除去機構19の動作部を
図5、
図6に示す。
図5を用いて異物吸引アーム36の動作原理を説明する。異物判定手段で判定し、異物解析ユニット27によってサンプル容器41内で大きさと位置が特定された異物42の位置を狙って異物吸引アーム36に備えた異物吸引プローブ40を動作させ吸引する手段である。この手段の場合、特定した異物42を吸引する異物吸引プローブ40の停止位置と吸引量を決定する必要がある。停止位置はすでに特定済みの異物42の中心を狙って、異物吸引アーム36の停止位置精度で決定することができる。吸引量については、異物42の体積に加えて装置に設定された裕度を加味した量で決定する。例えば10uLの異物42を吸引する時に、10uLに裕度5uLと設定された場合は計15uLを吸引するように決定される。異物42を吸引した異物吸引プローブ40は、吸引プローブ洗浄槽38においてプローブの内面と外面が純水により洗浄される。内面は異物吸引プローブ40へ接続されたチューブを介して純水で洗い流し、外面は吸引プローブ洗浄槽38から吐出した純水で洗い流す。
【0043】
異物吸引除去動作の利点を以下に述べる。本手段では、大きさと位置が特定された異物42を異物吸引プローブ40で狙って裕度を加味した量を吸引するため確実に異物42を捕らえることができるのに加えて、異物吸引にかかる動作時間も必要最低限に抑えることができる。一方、本手段により一定以上の大きさの異物42を吸引除去するには、吸引量が多くなるためサンプル自体の量が減り分析に必要な最低サンプル量を確保できなくなってしまう恐れがある。そこで異物42一定以上の大きさの場合は、
図6に示す異物分離アーム37により異物42を除去する。
【0044】
図6を用いて異物分離アーム37の動作原理を説明する。異物判定手段で判定し、異物解析ユニット27によってサンプル容器41内で大きさと位置が特定された異物42の下へ異物分離フィルタ43を挿入し、すくい上げて異物42を捕らえる手段である。この手段の場合、異物分離フィルタ43の大きさと目粗さ、停止位置と上昇距離を決定する必要がある。異物分離フィルタ43の大きさはサンプル容器底まで挿入できる寸法で決定され、目粗さは異物吸引プローブ40で吸引できない一定以上の大きさの異物42を捕らえられる範囲で決定される。停止位置は異物分離アーム37の停止位置精度かつ確実に異物を捕らえられる位置で、上昇距離は異物42の位置情報から決定することができる。異物42をすくい上げた異物分離フィルタ43は、異物分離フィルタ洗浄槽39において超音波洗浄により異物を取り除き、洗浄される。
【0045】
異物分離除去動作の利点を以下に述べる。本手段では、異物吸引プローブ40では吸引できない大きさの異物42のみを異物分離フィルタ43ですくい上げて除去するため、サンプルの減少量を少なくすることができる。また一定以上の大きさの異物42のみを捕らえればよいので、異物分離フィルタ43の目粗さは適切なものを選択することができ、すくい上げた異物以外のサンプルが異物分離フィルタ43を透過してサンプル容器41内へ戻る時間も短くて済む。
【0046】
以上で説明した流れにより、サンプル分注前に詰まり要因となる異物有無を高精度で判定し、メインラインとは別の搬送ライン上で異物を除去することができる。これによりオペレータが分析開始した装置上で、異物による詰まりアラームを発生せずに処理能力を維持したまま、効率良く分析が行える自動分析装置を実現できる。なお、異物はフィブリンを想定しているが、フィブリン以外の異物に対しても、同様の効果が得られる。